Outros sistemas solares não seguem as regras do nosso

(NY Times/Hypescience) Em nosso sistema solar, planetas menores, como Mercúrio e Vênus, orbitam o sol de perto, enquanto planetas maiores, como Júpiter, tendem a orbitar mais de longe. Parece natural que seja assim. Porém, outros sistemas solares não seguem essa mesma regra.

Quais são as regras de outros sistemas solares
Grandes planetas que orbitam suas estrelas de muito perto, alguns a um décimo da distância que existe entre a Terra e o sol, são conhecidos como Júpiteres Quentes (assim batizados porque eles têm uma massa semelhante à de Júpiter). Ao contrário dos planetas do nosso sistema solar, alguns desses planetas têm órbitas elípticas extraordinariamente incomuns.

Pesquisadores da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, iniciaram estudos para descobrir como Júpiteres Quentes orbitam ao redor de suas estrelas tão de perto, e se a resposta tinha algo a ver com as suas órbitas elípticas incomuns.

Conclusão
Os pesquisadores fizeram mais de 1.000 simulações para observar os movimentos de Júpiteres Quentes em relação aos outros planetas em seus respectivos sistemas solares. E eles descobriram que os grandes planetas que orbitam mais longe dos sóis são capazes de exercer uma força gravitacional sobre os planetas que orbitam mais perto da estrela, de forma que planetas grandes surpreendentemente moldam os ângulos das órbitas dos planetas menores.

“Nós meio que ingenuamente esperávamos que todos os planetas se comportassem como os do nosso sistema solar, em que todos eles estão em órbita no mesmo plano”, disse Rebekah Dawson, autora principal do estudo, que foi publicado na revista Science. “Então, descobrir que existe essa população de planetas que têm uma diferença muito significativa em seus planos é surpreendente”.

Cientistas encontram planetas que não deveriam existir

(Folha) Um grupo internacional de astrônomos identificou um sistema planetário que, em tese, não deveria existir.

A descoberta, publicada no periódico "Astronomy and Astrophysics", pode aumentar ainda mais as chances de encontrarmos outros planetas com condições similares às da Terra no Universo.

O par de planetas foi descoberto pelo satélite Kepler, da Nasa, em torno de uma estrela similar ao Sol, mas ligeiramente maior e mais velha, com cerca de 6 bilhões de anos. (Para efeito de comparação, o Sistema Solar tem 4,6 bilhões de anos.)

Os dois mundos descobertos em nada se assemelham aos do Sol, pois ambos giram em órbitas muito próximas de sua estrela. O mais interno deles, Kepler-101b, completa uma volta em 3,5 dias terrestres. O mais externo, Kepler-101c, em seis dias.

Por isso, ambos são quentes demais para abrigar vida. Mas o que mais chama atenção é que o planeta mais próximo é um gigante gasoso, pouco menor que Saturno, e o segundo parece ser rochoso, como a Terra.

NO LUGAR ERRADO
Uma configuração como essa, em princípio, não deveria existir. Segundo as teorias de formação planetária, planetas gigantes gasosos surgem mais distantes da estrela, e os rochosos, mais perto.

Sabe-se que, em alguns sistemas, planetas gigantes gasosos podem migrar logo após seu nascimento, até se estabelecer perto da estrela.

Mas, ao realizar essa travessia para as regiões mais internas do sistema, o planeta gigante deveria destruir ou ejetar quaisquer mundos que existissem por ali.

É aí que o sistema Kepler-101 parece contrariar a lógica. De algum modo, o planeta rochoso não só sobreviveu à migração do planeta gasoso como conseguiu trocar de lugar com ele.

Já está claro pelas estatísticas que essa é uma configuração rara. "A arquitetura do sistema Kepler -101 não segue as tendências", diz Aldo Bonomo, do Observatório Astrofísico de Turim, na Itália, primeiro autor do trabalho.

Mas o fato de ela existir reabre a possibilidade de que sistemas que tenham um Júpiter Quente (um gigante gasoso colado à estrela) ainda assim podem ter mundos como a Terra em regiões propícias para a existência de vida.

"Até agora não foi observado nenhum sistema desse tipo, com um Júpiter Quente e um rochoso na zona habitável, mas o Kepler-101 mostra que talvez existam sistemas assim", diz Jorge Melendez, astrônomo da USP que não participou da pesquisa.

A caracterização dos dois mundos foi possível porque os cientistas combinaram as observações do Kepler, que fornecem o diâmetro dos planetas, a medições feitas em solo, que propiciam uma estimativa da massa.

VLT detecta luz exozodiacal

(Astronomia On Line - Portugal) Com o auxílio do Interferómetro do VLT (Very Large Telescope) a operar no infravermelho próximo, uma equipa de astrónomos observou 92 estrelas próximas para investigar a luz exozodiacal originada por poeira quente perto das suas zonas habitáveis e combinou estes novos dados com observações anteriores. Descobriu-se esta radiação brilhante - criada por grãos de poeira exozodiacal quente resplandecente ou pela reflexão da radiação estelar nestes grãos - em torno de nove das estrelas observadas.

A luz zodiacal pode ser observada a partir de locais escuros e límpidos na Terra, apresentando-se como uma luz branca difusa e ténue no céu nocturno, logo após o pôr-do-Sol ou antes do amanhecer. É criada pela luz solar reflectida por pequenas partículas e parece estender-se até à vizinhança do Sol. Esta radiação reflectida não é apenas observada a partir da Terra mas pode ser vista de qualquer ponto do Sistema Solar.

O brilho que se observou neste novo estudo é uma versão muito mais extrema do mesmo fenómeno. Apesar desta luz exozodiacal - luz zodiacal em torno de outros sistemas estelares - ter sido já observada, este é o primeiro grande estudo sistemático deste fenómeno noutras estrelas.

Contrariamente a observações anteriores, a equipa não observou poeira que dará mais tarde origem a planetas, mas sim poeira criada nas colisões entre pequenos planetas com alguns quilómetros de tamanho - os chamados planetesimais, que são objectos semelhantes a asteróides e cometas do Sistema Solar. É precisamente poeira desta natureza que está igualmente associada à luz zodiacal no Sistema Solar.

"Se queremos estudar a evolução de planetas do tipo terrestre próximo das suas zonas habitáveis, temos que observar a poeira zodiacal nessa região em torno de outras estrelas," diz Steve Ertel, do ESO e da Universidade de Grenoble, França, autor principal do artigo científico que descreve os resultados. "Detectar e caracterizar este tipo de poeira em torno de outras estrelas é uma maneira de estudar a arquitectura e evolução de sistemas planetários."

Para conseguirmos detectar poeira muito ténue próximo da estrela central ofuscante são necessárias observações de alta resolução com alto contraste. A interferometria - que combina a radiação colectada por diferentes telescópios ao mesmo tempo - feita no infravermelho é, até agora, a única técnica que permite que este tipo de sistemas seja descoberto e estudado.

Ao utilizar o poder do VLTI, levando os instrumentos até ao seu limite máximo de eficácia e precisão, a equipa conseguiu atingir um nível de desempenho cerca de dez vezes melhor que com outros instrumentos existentes.

Para cada uma das estrelas, a equipa utilizou os Telescópios Auxiliares de 1,8 metros para colectar a radiação para o VLTI. Para os objectos que apresentavam luz exozodiacal foi possível resolver por completo os discos extensos de poeira e separar o seu fraco brilho da radiação estelar dominante.

Ao analisar as propriedades das estrelas rodeadas por um disco de poeira exozodiacal, a equipa descobriu que a maior parte da poeira é detectada em torno de estrelas mais velhas. Este resultado é bastante surpreendente e levanta algumas questões relativas aos sistemas planetários. Qualquer produção de poeira que conhecemos, causada por colisões de planetesimais, deveria diminuir com o tempo, uma vez que o número destes objectos vai reduzindo à medida que estes vão sendo destruídos.

A amostra dos objectos observados inclui também 14 estrelas para as quais houve já detecção de exoplanetas. Todos estes planetas encontram-se na mesma região dos sistemas onde a poeira mostra luz exozodiacal. A presença de luz exozodiacal em sistemas com planetas poderá, por isso, dificultar os estudos astronómicos de exoplanetas.

A emissão da poeira exozodiacal, mesmo a baixos níveis, torna muito mais difícil a detecção de planetas do tipo terrestre a partir de imagens directas. A luz exozodiacal detectada deste rastreio é cerca de um factor 1000 mais brilhante do que a luz zodiacal observada em torno do Sol. O número de estrelas que contêm luz zodiacal ao nível da do Sistema Solar é provavelmente muito maior do que os números encontrados neste rastreio. Estas observações são assim um primeiro passo em estudos mais detalhados de luz exozodiacal.

"A elevada taxa de detecção encontrada a este nível de brilho sugere que deve haver um número significativo de sistemas que contêm poeira mais ténue que não foi detectada no nosso rastreio, mas que, ainda assim, é mais brilhante que a poeira zodiacal presente no Sistema Solar," explica Olivier Absil, da Universidade de Liège, co-autor do artigo. "A presença de tal poeira em tantos sistemas poderá por isso tornar-se um obstáculo a observações futuras, que pretendam obter imagens directas de exoplanetas do tipo terrestre."
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Matéria original na ESO

Pesquisadores encontram exoplaneta que possui problemas de pontualidade

A pesquisa é dos cientistas de Yale. Ao que tudo indica, o exoplaneta de baixa densidade tem sérios problemas de “pontualidade”.

(Jornal Ciência) Suas principais características são a pouco massa, a atmosfera riquíssima em hélio e hidrogênio. Ele está a 2,3 mil anos-luz de distância de nós e foi batizado de PH3c.

Ele foi descoberto graças à parceria com o Planet Hunter – uma rede de colaboradores onde qualquer astrônomo amador ou entusiasta pode ajudar os pesquisadores a encontrar “novos mundos”.

Mais de 300 mil participantes ajudaram nos estudos que foi encabeçado pelas Universidades de Yale e Oxford. Os dados foram colhidos pelo telescópio espacial Kepler e, até o momento, mais de 60 exoplanetas encontrados em conjunto estão sendo analisados.

PH3c, segundo Anthony Wood, possui problemas significativos de pontualidade. Isso ocorre, basicamente, pelo período orbital ser muito inconsistente. Essa variação é provocada por uma grande influência da gravidade de outros planetas que estão no mesmo sistema que ele, o que impediu o astro de ser encontrado por técnicas convencionais da astronomia.

Apesar do fato, isso não é nenhuma bizarrice cósmica. A própria Terra é afetada pela gravidade de planetas como Marte e Júpiter, o que distorce levemente o período orbital do nosso planeta em aproximadamente 1 segundo em cada órbita que faz em torno do Sol.

Mas, ao contrário do que ocorre na Terra, que é algo muito sutil, PH3c sofre muito com as fortes influências, deixando seu período orbital com diferença de 10,5 horas a cada 10 órbitas.

Troca de gás contribui para formar planetas em sistema com duas estrelas

(UOL) Um grupo de pesquisa, liderado por Anne Dutrey do Laboratório de Astrofísica de Bordeaux, na França, e CNRS, utilizaram o telescópio Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para observar a distribuição de gás e poeira num sistema estelar múltiplo chamado GG Tau-A. Este objeto tem apenas alguns milhões de anos de idade e situa-se a cerca de 450 anos-luz de distância da Terra na constelação de Touro.

Tal como um roda dentro de outra roda, GG Tau-A contém um disco exterior maior, que circunda todo o sistema, e um disco interior menor que se situa em torno da estrela central. Este segundo disco tem uma massa equivalente à de Júpiter e a sua presença tem constituído um mistério para os astrônomos, uma vez que este objeto se encontra perdendo matéria para a estrela central a uma taxa tal que deveria já ter-se esgotado completamente há muito tempo.

Ao observar estas estruturas com o auxílio do Alma, a equipe descobriu acúmulos de gás na região que se situa entre os dois discos. As novas observações sugerem que existe material que está para ser transferido do disco exterior para o disco interior, criando um tipo de corda de salvamento entre os dois. Os resultados desse estudo foram publicados na revista Nature

"Embora em simulações de computador já se tivesse previsto matéria fluindo na região entre os dois discos, é a primeira vez que tal fenômeno é efetivamente observado. O fato de termos detectado estas acumulações de matéria, nos indica que o material se desloca entre os dois discos, permitindo que um se alimente do outro", explica Dutrey. "Estas observações demonstram que o material do disco exterior consegue sustentar o disco interior durante muito tempo, fato este que tem consequências importantes na potencial formação planetária do sistema".

Os planetas nascem da matéria que sobra da formação da estrela. Trata-se de um processo lento, o que significa que a presença de um disco que se mantenha durante muito tempo é um pré-requisito para a formação de planetas. Se o processo de "alimentação" do disco interior, agora observado pelo Alma, ocorrer em outros sistemas estelares múltiplos, esta descoberta apontará para um vasto número de novas localizações potenciais para encontrar planetas no futuro.

A primeira fase da procura de exoplanetas foi dirigida a estrelas individuais, como o Sol. Mais recentemente mostrou-se que uma grande fração de planetas gigantes orbitam sistemas binários de estrelas. Agora, os pesquisadores começaram a investigar a possibilidade de planetas orbitarem estrelas individuais inseridas em sistemas estelares múltiplos. Esta nova descoberta apoia a possível existência de tais planetas, fornecendo aos "caçadores" de exoplanetas novos campos por explorar.

Emmanuel Di Folco, coautor do artigo científico que descreve estes resultados, conclui: "Quase metade das estrelas do tipo solar nasceram em sistemas binários, o que significa que acabamos de descobrir um mecanismo para sustentar a formação planetária que pode ser aplicado a um número significativo de estrelas da Via Láctea. As nossas observações são um enorme passo em frente na verdadeira compreensão da formação planetária".

Descobrindo novas Terras

(Cássio Leandro Dal Ri Barbosa - G1) Vamos dar uma passada rápida no nosso Sistema Solar, olhando apenas os planetas. Sem entrar na polêmica de Plutão e dos planetas anões, dessa vez.

Em ordem de distância ao Sol, temos Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Comparativamente, temos 4 planetas pequenos e rochosos, mais próximos do Sol e temos outros 4 planetas gigantes e gasosos mais afastados do Sol. Uma explicação plausível para esta configuração é que mais próximo do Sol, o material que viria a formar os planetas teve o gelo evaporado, dando origem a planetas rochosos que não conseguiram crescer muito. Isto não aconteceu em lugares mais remotos e mais frios do nosso Sistema Solar em que a presença de gelo favoreceu o crescimento rápido e exagerado de planetas com grande quantidade de material volátil.

Bom, se é assim no nosso "quintal" deve ser assim pela Via Láctea inteira, certo? Errado!

Com a descoberta de mais e mais exoplanetas, o que se viu era que há muitos planetas gigantes e gasosos que estão mais perto de suas estrelas hospedeiras, do que Mercúrio está do Sol, por exemplo! Esses são os famosos "Júpiteres Quentes", gigantes de gás tão próximos de suas estrelas que sua temperatura chega a mil, dois mil graus fácil, enquanto que no nosso Júpiter a temperatura é de 100-200 graus abaixo de zero! Explicações não faltam e a mais aceita até o momento fala da migração desses planetas. Eles se formariam nas regiões propícias para isso, mas por alguma instabilidade em suas órbitas, eles migrariam para órbitas mais próximas de suas estrelas. O cenário geral ainda continuaria valendo.

Mas no terceiro ato dessa história toda entra o satélite Kepler, o caçador de planetas. Sua missão inicial, encerrada há pouco tempo por causa de uma falha mecânica, era a de encontrar candidatos a exoplanetas do tipo da Terra. Em uma pequena área do céu, o satélite encontrou, no total, mais de 4 mil possíveis exoplanetas. Mais do que esse número fantástico, a base de dados do Kepler permite estabelecer, por exemplo, qual a quantidade de exoplanetas em função de seu tamanho. Quais são os tipos de planetas mais comuns, se os gigantes tipo Júpiter, ou os pequenos do tipo da Terra.

A resposta é: nem um, nem outro. Bom, quase isso.

O Kepler mostrou que o tipo mais comum de exoplanetas encontrado no seu programa de observações é o de "super Terra". São planetas rochosos sim, pequenos, mas somente em relação aos gigantes gasosos. Na realidade, os exoplanetas desta categoria têm tamanhos entre o tamanho da Terra e o tamanho de Netuno.

E agora, José?

O tipo mais comum de exoplaneta encontrado nas vizinhanças do Sistema Solar é justamente um tipo de planeta que não existe no Sistema Solar! O Kepler é um excelente instrumento de descoberta de exoplanetas, mas não de estudo deles. Seus dados permitem determinar as órbitas e as massas dos candidatos a exoplaneta (é preciso depois confirmar esses candidatos através de outras técnicas), mas não pode dar nenhuma pista sobre sua composição, atmosfera ou temperatura por exemplo.

Eles poderiam ser uma versão bombada da nossa Terra, rochosos e com atmosfera. Ou, por outro lado, eles poderiam ser Netunos mirrados, apenas uma imensa pedra de gelo envolto numa capa de hidrogênio e hélio. Ou ainda, poderiam um mundo de água: um núcleo rochoso coberto por água, ou a depender da temperatura, um envelope de vapor d'água.

Em suma, não sabemos nada sobre eles!

Ou não sabíamos. Graças a Heather Knutson e sua equipe de estudantes do Instituto de Tecnologia da Califórnia, hoje já temos algumas pistas sobre como são algumas dessas super Terras.

A equipe de Knutson tem utilizado telescópios espaciais, como o Hubble e o Spitzer, para analisar a luz que atravessa a atmosfera dos exoplanetas. Funciona assim, observa-se a estrela hospedeira (ainda não temos condições técnicas para observar os planetas diretamente) em diferentes épocas. Quando o exoplaneta passa diretamente à frente da estrela, a luz que recebemos dela (em parte) foi filtrada pela atmosfera do exoplaneta. Quando essa configuração não acontece, registramos apenas a luz da estrela e, com a comparação entre as duas situações, podemos saber o que causou a "filtragem" da luz.

Com essa técnica já foi possível saber que em 2 desses exoplanetas a atmosfera é densa e que não existe água. Ou que parece não existir hidrogênio nela, o que eliminaria a hipótese de um mini Netuno.

Por enquanto é o que dá para fazer, estudar planetas como a Terra ainda é um desafio tecnológico que os atuais instrumentos não são capazes de vencer. Mas estudar as super Terras, ainda que marginalmente, também interessa. Elas nos dão a chance de estudar um tipo de objeto totalmente desconhecido e que nem sequer tínhamos ideia que existisse!

Exoplanetas em WASP-94 A e B: Júpiteres quentes primos em um sistema binário

(Eternos Aprendizes) O consórcio WASP (Wide Angle Search for Planets) apresentou uma descoberta interessante: dois exoplanetas da classe Júpiter, cada um orbitando sua estrela mãe em um sistema estelar binário. Ambos os exoplanetas são “Júpiteres quentes”, uma categoria de corpos bastante suscetíveis de serem descobertos tanto através do método de trânsito com também pela técnica de velocidade radial.

O consórcio WASP utiliza dois observatórios robóticos, um em La Palma (Ilhas Canarias) e o outro na África do Sul. O programa WASP tem um consistente acervo de descobertas, tendo encontrado mais de 100 exoplanetas desde 2006.

Os exoplanetas encontrados orbitando as estrelas WASP-94A e WASP-94B, como todos os candidatos do WASP, foram confirmados pela técnica de velocidade radial através da colaboração com o Observatório de Genebra.

(continua aqui)